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1、第三节第三节 气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料主讲人：鲁薇薇主讲人：鲁薇薇 西南交大宏图培训中心西南交大宏图培训中心l胶凝材料胶凝材料(cements,binding materials)l胶凝材料概念：在土木工程材料中，凡是经过胶凝材料概念：在土木工程材料中，凡是经过一系列的物理、化学作用，能将散粒状或块状一系列的物理、化学作用，能将散粒状或块状材料粘结成整体的材料，统称为胶凝材料。材料粘结成整体的材料，统称为胶凝材料。 胶凝材料有机胶凝材料：如沥青、树脂等无机胶凝材料气硬性：如石膏、石灰、菱苦土、 水玻璃水硬性：各种水泥l气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，且气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，且只能
2、在空气中保材或发展其强度。而水只能在空气中保材或发展其强度。而水硬性不仅在空气中，而且能更好的在水硬性不仅在空气中，而且能更好的在水中硬化，并保持、发展其强度。中硬化，并保持、发展其强度。 l一、一、 石膏石膏(gypsum) 膏膏plaster l、品种、品种l、特性、特性l、应用、应用 1.品种品种l(1)建筑石膏(calcined gypsum)l(2)高强石膏(high strength gypsum/plaster)石膏的凝结与硬化建筑石膏加水拌合后，与水发生水化反应，并逐渐凝结硬化。l石膏的技术要求石膏的技术要求建筑石膏按建筑石膏按强度强度、细度细度和和凝结时间凝结时间技术要求的不
3、同，划分为优等品、一等品和合格品三个技术要求的不同，划分为优等品、一等品和合格品三个等级，具体指标见书等级，具体指标见书P13。l2、建筑石膏的特性、建筑石膏的特性 凝结硬化快：可以考虑加入缓凝剂可以考虑加入缓凝剂(retarder)来缓凝来缓凝水化反应理论需水量为水化反应理论需水量为18.6，但为了使石膏浆体具有可塑性，但为了使石膏浆体具有可塑性，通常实际加水为通常实际加水为6080% 孔隙率大，体积密度小，保湿、吸声性能好 具有一定的调湿性由于硬化体多孔结构的特点，建筑制品的热容量大、吸湿性强，当室内温度、湿度变化时，由于制品的“呼吸”作用，使环境温度、湿度能得到一定的调节。 耐水性、抗冻
4、性差 凝结硬化时体积微膨胀 防火性好 装饰性好3. 应用应用l石膏的应用石膏的应用室内抹灰及粉刷建筑石膏制品 建筑石膏容易受潮吸湿，凝结硬化快，因此在运输、储存的过程中，应注意避免受潮。石膏长期存放强度也会降低。一般储存3个月后，强度下降30%左右。所以，建筑石膏储存时间不宜过长，若超过3个月，应重新检验，确定等级。二二. 石灰石灰(lime,CaO)l（一）、石灰分类（一）、石灰分类（二）（二）、石灰的技术要求、石灰的技术要求（三）（三）、石灰的性质、石灰的性质l（四）、石灰的应用（四）、石灰的应用（一）、石灰的分类（一）、石灰的分类石灰是将以碳酸钙为主要成分的岩石经适当煅烧、分解、排除二氧
5、化碳而制得的块状材料，其主要成分为氧化钙，次要成分为氧化镁。l过火石灰过火石灰l欠火石灰欠火石灰l根据石灰加工方法：块状生石灰、磨细生石灰、石根据石灰加工方法：块状生石灰、磨细生石灰、石灰浆、石灰乳、石灰水等；灰浆、石灰乳、石灰水等；l 石石灰灰石石中中含含有有杂杂质质氧氧化化镁镁（MgOMgO），根根据据MgOMgO的的多多少少，将将生生石石灰灰中中MgOMgO含含量量5%5%的的称称为为钙钙质质石石灰灰（低低镁镁石石灰灰），5%20%的称为中镁石灰。的称为中镁石灰。20%40%为高镁石灰。为高镁石灰。l 石灰的熟化和硬化石灰的熟化和硬化生石灰使用前，一般要加水熟化成熟石灰粉或石灰浆生石灰使
6、用前，一般要加水熟化成熟石灰粉或石灰浆后再使用。后再使用。(二二)、 石灰的技术要求石灰的技术要求l根据建材行业标准，将建筑生石灰和根据建材行业标准，将建筑生石灰和建筑生石灰粉划分为优等品、一等品、建筑生石灰粉划分为优等品、一等品、合格品三个等级，具体指标见书合格品三个等级，具体指标见书P11中两中两个技术指标表格。个技术指标表格。(三三)、石灰的性质l(1)良好的保水性：良好的保水性：直径约为直径约为1m的呈胶的呈胶体分散状态的氢氧化钙，其表面吸附一层体分散状态的氢氧化钙，其表面吸附一层较厚的水膜。较厚的水膜。l(2)凝结硬化慢、强度低：凝结硬化慢、强度低：碳酸钙和氢氧碳酸钙和氢氧化钙结晶体
7、化钙结晶体 l(3)耐水性差：耐水性差：氢氧化钙结晶易溶于水氢氧化钙结晶易溶于水 l(4)体积收缩大：体积收缩大：蒸发大量的游离水蒸发大量的游离水l(5)吸湿性强吸湿性强:传统的干燥剂传统的干燥剂l1石灰乳涂料l将热化好的消石灰加入水稀释，直接用于室内墙壁和将热化好的消石灰加入水稀释，直接用于室内墙壁和天棚的涂料。天棚的涂料。l加入各种耐碱颜料，可变成彩色涂料。加入各种耐碱颜料，可变成彩色涂料。l加入少量磨细加入少量磨细slag或或flyash ，提高其耐水性。提高其耐水性。l加入明矾，氯化钙，聚乙烯醇等减少涂层粉化。加入明矾，氯化钙，聚乙烯醇等减少涂层粉化。(四四)、应用、应用l2石灰砂浆石
8、灰砂浆l石石灰灰膏膏+砂砂+水水+拌拌制制，既既可可用用作作砌砌筑筑砂砂浆浆又又可可用作抹面。用作抹面。l石灰膏石灰膏+纤维纤维+水拌制，多用于抹面。水拌制，多用于抹面。l3石灰土和三合土石灰土和三合土l石石灰灰土土（石石灰灰+粘粘土土）和和三三合合土土（石石灰灰+粘粘土土+砂砂碱碱炸炸渣渣等等填填料料），多多用用于于加加固固地地面面、密密实实地地面面，稳定地基。稳定地基。l4制作硅酸盐制品制作硅酸盐制品l将将石石灰灰与与硅硅质质材材料料磨磨细细后后，一一起起加加压压成成型型，再再经经过过蒸蒸汽汽养养护护，生生成以水化硅酸钙为主要产物的砼。成以水化硅酸钙为主要产物的砼。l反应式如下：反应式如下
9、：lCa(OH)2+SiO2+aqCaOSiO2aql硅酸盐砼制品有：灰砂砖、灰砂构件、加气砼等。硅酸盐砼制品有：灰砂砖、灰砂构件、加气砼等。 生石灰在运输和储存时，应避免受潮，以防止生石灰吸收空气中的水分而自行熟化。生石灰不能与易燃易爆及液体物质混运混存，以免引起火灾。生石灰储存时间不宜超过1个月，三三. 水水玻璃玻璃l（一）、概念（一）、概念（二）（二）、特性、特性 （三）、应用（三）、应用（一）概念l 水玻璃俗称泡花碱，是一种可溶性硅酸盐，水玻璃俗称泡花碱，是一种可溶性硅酸盐，由碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的气硬性胶由碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的气硬性胶凝材料，如硅酸钠水玻璃、硅酸
10、钾水玻璃。凝材料，如硅酸钠水玻璃、硅酸钾水玻璃。（二）特性黏结力强水玻璃硬化后具有较高的黏结强度，如用水玻璃配制成水玻璃混凝土。耐酸性好耐热性好（三）应用 1.涂刷材料表面，浸渍多孔性材料，以提高其抗风化能力，提高建筑物的耐久性。 2.加固地基 3.配制防水剂 4. 水玻璃混凝土具有机械强度高，耐酸和耐热性能好，整体性强，材料来源广泛，施工方便，成本低及使用效果好等特点。 l 建筑石膏建筑石膏l型半水石膏的晶体较细，所以调制成一定稠型半水石膏的晶体较细，所以调制成一定稠度的浆体时，需水量也比度的浆体时，需水量也比型半水石膏的需水型半水石膏的需水量大，导致建筑石膏的孔隙率也大，因而强度量大，导致建筑石膏的孔隙率也大，因而强度较低。较低。l在实际生产与工程中，建筑石膏的应用更广泛在实际生产与工程中，建筑石膏的应用更广泛一些。一些。l高强石膏高强石膏晶体组大，比表面小，调成可塑性浆体时需水量只是建筑石膏的一半，因此硬化后具有较高的密实度和强度；高强石膏可以用于室内抹灰，制作装饰制品和石膏板；若掺入防水剂可制成高强度防水石膏，在潮湿环境中使用。
